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Autor: Tobias Scharla
Fach: Chemie
Details
Tags: Bestimmung, Lösungsenthalpien
Jahr: 2001
Seiten: 5
Sprache: Deutsch
Dateigröße: 62 KB
ISBN (E-Book): 978-3-640-01012-7
Volltext (computergeneriert)
Chemie Laborbericht zu Versuch Nr.6
12.01.01
Tobias Scharla,
6. Versuch
Bestimmung von Lösungsenthalpien
Lösungsenthalpie(allg.):
Mit ihr wird die Enthalpieänderung beim Auflösen eines Festkörpers in einer flüssigen
Lösung beschrieben .1 Sie wird im Kalorimeter bestimmt, welches ein geschlossenes
System ist, aus dem weder Energie entweichen, noch Energie zugeführt werden kann.
Bei Lösen einen Stoffes wird entweder Energie frei, oder Energie wird von der
Umgebung des Systems aufgenommen. Aus der Temperaturänderung des Wassers
wird dann die Enthalpie bestimmt.
Bedeutung der Lösungsenthalpie in unserem Fall:
Es soll die Lösungswärme, Lösungsenthalpie, für eine exotherme Reaktion, Auflösen
von CaCl2 in Wasser und die Lösungswärme für eine endotherme Reaktion, das
Lösen von NH4Cl in Wasser, ermittelt werden.
Arbeitsgeräte und Reagenzien
· Thermoskanne als Kalorimeter
· Aluminiumstab
· Thermometer
· CaCl2
· NH4Cl
· dest. Wasser
Durchführung
Zuerst werden das Reaktionsgefäß, Thermoskanne, und der Aluminiumstab gewogen.
Dann wird die Wärmekapazität der Thermoskanne bestimmt. Hierzu erhitzt man in
einem Becherglas Wasser, bis es kocht. Nun wird in dem Wasser der Alustab 5 min
erhitzt. In der Zwischenzeit überführt man 200ml in die Thermoskanne und die
Temperatur wird gemessen. Wenn der Alustab dann heiß ist, wird er in die
Thermoskanne gegeben. Es pendelt sich eine Temperatur ein. Diese benötigt man
dann zur Bestimmung der Wärmekapazität.
Jetzt werden dann nacheinander in die Thermoskanne jeweils 200ml Wasser und
30g CaCl2 bzw. NH4Cl gegeben. Hiervon wird dann die Lösungsenthalpie bestimmt,
auch durch Messung der Temperaturänderung.
Beobachtungen bei den Reaktionen
· Bei der Zugabe von CaCl2 erhöht sich die Temperatur im Reaktionsgefäß,
exotherme Reaktion.
· Bei der Zugabe von NH4Cl erniedrigt sich die Temperatur im Reaktionsgefäß,
endotherme Reaktion.
1 Römpp, Chemie Lexikon
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Chemie Laborbericht zu Versuch Nr.6
12.01.01
Tobias Scharla,
Fehlerquellen
Das Reaktionsgefäß war nicht ganz verschlossen und durch die Wände könnte
Energie an die Systemumgebung abgegeben bzw. aufgenommen werden. Außerdem
hat das verwendete Thermometer eine Genauigkeit von +/- 0,5°C.
1. Teil: Bestimmung der Wärmekapazität des Reaktionsgefäßes
Ergebnisse
des
Versuchs
Wassertemperatur zu Beginn
20,5°C (T1)
Wassertemperatur am Ende
29,2°C (T2)
<
Gewicht des Stabes
130,28g
Gewicht des Wassers
200g
Wärmekapazität von Alu
0,902 J g-1 K-1
Wärmekapazität von Wasser
4,18 J g-1 K-1
Berechnungen
E
=
m
c
100
(
C
° -
T
) =
m
c
(
T
-
T
) +
m
c
(
T
-
T
)
Al
Al
2
RV
RV
2
1
H
2
O
H
2
O
2
1
Diese Formel wird nun umgestellt nach cRV:
m
c
100
(
°
C
-
T
) -
m
c
T
( -
T
)
c
=
Al Al
2
H O
2
H
2
O
2
1
RV
m
T
( -
T
)
RV
2
1
130,28
g
902
,
0
J
-
g
1 -
K
1 (70 8
,
K
) - 200
g
18
,
4
J
-
g
1 -
K
1 7
,
7
K
c
=
H O
2
RV
28
,
261
g
7 7
,
K
=
J
c
0,46028429
RV
g
K
J
c
=
0,460
RV
g
K
Da nun die Wärmekapazität des Reaktionsgefäßes bekannt ist, können nun die
Lösungsenthalpien bestimmt werden.
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Chemie Laborbericht zu Versuch Nr.6
12.01.01
Tobias Scharla,
2. Teil: Bestimmung der Lösungswärme für eine exotherme Reaktion
Durchführung: siehe Blatt 1
Ergebnisse
des
Versuchs
Wassertemperatur zu Beginn
21°C (T1)
Wassertemperatur am Ende
44°C (T2)
Gewicht der Thermoskanne
261,38g
Gewicht des Wassers
200g
Wärmekapazität von Wasser
4,18 J g-1 K-1
Die Wärmekapazität der Salze wird näherungsweise gleich der des Wassers gesetzt.
(
m
+
m
)
c
T
( -
T
) +
m
c
T
( -
T
)
h
=
CaCl
H O
CaCl
(
aq
)
1
2
RV
RV
1
2
2
2
2
Sol CaCl
,
2
mCaCl
2
(30
g
+ 200 )
J
g
18
,
4
(-23
K
) +
38
,
261
J
g
,
0 460
(-23
K
)
g
K
g
h
=
K
Sol CaCl
,
2
30
g
-
= 24877 6004
,
J
h
= -
J
829,2533
Sol CaCl
,
2
30
g
g
= -
J
h
829 2533
,
-
10 3 = -
kJ
829
,
0
Sol CaCl
,
2
g
g
kJ
h
= -
0,829
2
CaCl
Sol,
g
Umrechnung in kJ/mol
1mol CaCl2 = 110,98 g
kJ
g
kJ
à h
= - 829
,
0
110 98
,
= -92 03
,
2
CaCl
Sol,
g
mol
mol
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Chemie Laborbericht zu Versuch Nr.6
12.01.01
Tobias Scharla,
3. Teil: Bestimmung der Lösungswärme für eine endotherme Reaktion
Durchführung: siehe Blatt 1
Ergebnisse
des
Versuchs
Wassertemperatur zu Beginn
21°C (T1)
Wassertemperatur am Ende
44°C (T2)
Gewicht der Thermoskanne
261,38g
Gewicht des Wassers
200g
Wärmekapazität von Wasser
4,18 J g-1 K-1
(
m
+
m
)
c
T
( -
T
) +
m
c
T
( -
T
)
h
=
NH Cl
H O
NH Cl
(
aq
)
1
2
RV
RV
1
2
4
2
4
Sol
,
NH Cl
4
mNH Cl
4
(25
g
+ 200 )
J
g
18
,
4
5
,
8
K
+
38
,
261
J
g
0 460
,
5
,
8
K
g
K
g
h
=
K
Sol
,
NH Cl
4
25
g
= 9016 2458
,
J
h
=
J
360 6498
,
Sol
,
NH Cl
4
25
g
g
=
J
h
360 6498
,
-
10 3 =
kJ
3606498
,
0
Sol
,
NH Cl
4
g
g
kJ
h
=
0,361
NH
Sol,
Cl
4
g
Umrechnung in kJ/mol:
1 Mol NH4Cl =53,5518 g
kJ
g
kJ
à h
= 3606498
,
0
5518
,
53
=
31
,
19
CL
4
NH
Sol,
g
mol
mol
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